有关溶液的竞赛试题分类解析
溶液是初中化学重要的知识点,有关溶液知识在中考、竞赛中常考不衰,现将2003年有关溶液的竞赛试题解析如下。
一、图象题
例1 (2003年全国复赛第12题)将W g KNO3不饱和溶液恒温蒸发,直到有晶体析出。在此变化过程中,溶液的溶质质量分数随蒸发时间而变化的关系可用图1表示的是()。
图1
解析将KNO3不饱和溶液恒温蒸发水分时,KNO3的溶解度不变,溶液中的水分逐渐减少,溶液中的KNO3质量分数会逐渐增大,当达到饱和时,KNO3质量分数达到最大值,若再蒸发水分时,虽有KNO3晶体
析出,但溶液仍是此温度下饱和溶液,所以溶液中的KNO3质量分数保持不变,故答案应选B。
例2 (2003年山东竞赛第4题)某课外兴趣活动小组的同学,通过实验测定浓硫酸吸水性的有关数据,绘制成如图2所示的函数图象,其中横坐标表示时间,纵坐标可表示()。
①溶质质量分数
②溶液的质量
③溶液的体积
④溶液中所含水的质量
其中正确的是()。图2
A、①②
B、①②③
C、②③④
D、①②③④
解析浓硫酸吸水时,显然溶液中的水分逐渐增多,溶液的质量和体积都随之增大,而溶液中的溶质质量保持不变,所以溶液的溶质质量分数会随之减小,故答案应选C。
二、实验评价题
例3 (2003年山东竞赛第8题)配制一定质量分数的NaOH溶液,会引起溶液中NaOH质量分数偏小的操作是()。
A.称量完固体NaOH时,天平指针向左倾斜
B.实验所用固体NaOH已在空气中久置
C.用量筒量取水时,仰视读数
D.移取已配制好的溶液时,有少量溶液洒在瓶外
解析溶液中NaOH质量分数=×100%,若实际称取的NaOH偏少或量取的水偏多都会使所配溶液中NaOH质量分数偏小。称取NaOH时,指针偏左,会使称取NaOH偏多,故A错误;量水时若仰视读数会使实际量取的水偏多,故C正确;久置于空气中的NaOH会因含有Na2CO3和水而使NaOH的含量偏少,故B正确;由于溶液具有均一性,配制好的溶液是否洒在瓶外,对其NaOH质量分数无影响,故D错误。所以答案应选B、C。
三、实验探究题
例4 (2003年山东竞赛第25题)啤酒是生活中常见的饮料,其中含有CO2、H2O和蛋白质等物质。①观察一瓶啤酒,未见气泡;打开啤酒瓶盖,会冒出大量气泡,原因是________________。使啤酒的气泡快速放出的方法有搅拌、振荡______________等。
②已知从啤酒中产生的气体是CO2,请你设计两种实验方法检验啤酒中的CO2。将必要的步骤和实验现象填在表1中。
解析①啤酒中的CO2是经过加压溶解在水中制成的,所以未打开瓶盖,压强不变,CO2溶在水中,不会看到气泡;打开瓶盖后,压强减小,CO2溶解度随之减少,CO2会从溶液中逸出,所以会看到气泡。由于CO2溶解度随温度升高而减小,因此使啤酒中的气泡快速放出,还可
用加热的方法。
②检验啤酒中产生的气泡是CO2,关键有两个:一是让CO2从啤酒中快速产生;二是选取适宜的检验方法。让CO2从啤酒中快速产生的方法有:加热、搅拌、振荡、减压(即打开啤酒瓶盖);检验CO2的方法有:燃着的木条、通入澄清石灰水或石蕊试液等。答案如表1所示。
表1
实验方法实验步骤实验现象
方法一在试管中加入新鲜啤酒并加热,用导
石灰水变浑浊
气管将产生的气体通入澄清石灰水中
燃着木条熄灭方法二在大试管中加入新鲜啤酒并振荡,将
燃着木条伸入到啤酒的上方
四、实际应用题
例5 (2003年全国复赛等23题)测定人体血液循环量的一种方法是:吸取6.0ml含放射性元素131I—人血清白蛋白溶液,每1.0ml含放射性元素磺2.0×10-6Ci(居里,一种放射性强度的单位),快速注入静脉中,10min时抽取1.0mL静脉血液测定其中含放射性碘为0.0030×10-
6Ci(10min内碘的发射性的强度改变可忽略不计),人的血液循环量为___________L。
解析此题是有关溶液稀释在医学上的应用题。由题给信息可知,血液循环可看作磺的稀释过程,稀释前后,磺的放射性含量相同。
设血液循环量为x则:
6.0ml×2.0×10-6Ci=x×0.0030×10-6Ci
解得x=4000mL =4L 即答案为4L。
五、计算题
例6 (2003年全国复赛第27题)现有一种铜和氧化亚铁的混合物样品。为测定该样品中氧化亚铁的含量,某学生取20.0g此样品置于烧杯中分四次加入密度为1.22g/cm3的硫酸并做相关的记录,有关数据记录
如表2:
表2
加硫酸序号加入硫酸的体积/L剩余固体质量/g
1 2 3 420.0
20.0
20.0
20.0
16.0
12.0
8.0
8.0
试计算:①10g此样品中铜的质量
②样品中氧化亚铁的质量分数
③所用硫酸溶液溶质的质量分数
解析此题为实验数据处理型计算题,解题关键是分析、对比、处理数据,找出有用数据。
由表2中数据可知,在80ml的硫酸分四次加入到20g的样品的过程中,前3次每加入20ml硫酸,固体样品都溶解了4g,由此可知,20ml的硫酸和4gFeO恰好完全反应,而最后一次加入20ml硫酸,固体样品的质量未减少,说明最后8g剩余固体全是铜,即20g固体样品中含铜8g,显然10g固体样品中含铜4g,则20g样品中含FeO的质量分数为:
=×100%=60%
设4g FeO完全反应需消耗H2SO4质量为x。
FeO+H2SO4 Fe SO4+H2O
72 98
4g x 72 : 98=4g : x 所以x= g
所用硫酸溶液的溶质质量分数为:
×100%=22.3%